Privačios investicijos į nuotėkio stebėsenos programą, skirtą spręsti vandens trūkumo problemą Lisabonoje (Portugalija)

Tikėtina, kad Lisabonoje sumažės metinis kritulių kiekis ir padidės sausros laikotarpių dažnumas bei trukmė, o minimalios ir maksimalios temperatūros prognozės rodo, kad šimtmečio pabaigoje temperatūra padidės maždaug 3 °C, kaip numatyta regioniniuose klimato scenarijuose, parengtuose pagal ADAPTACLIMA-EPAL projektą, finansuojamą EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres) ir įgyvendinamą Lisabonos universiteto CCIAM tyrimų grupės (Klimato kaitos poveikio, prisitaikymo ir švelninimo tyrimų grupė). Dėl subtropinio-Viduržemio jūros klimato miestas paprastai išgyvena trumpas, švelnias žiemas ir karštas vasaras. Praeityje Portugalijoje būta didelių sausrų. Sausros kelia pavojų žmonių sveikatai, nes kartu su aukšta temperatūra gali sukelti dehidrataciją, todėl labai svarbu, kad miestas atkreiptų dėmesį į savo vandens tiekimo sistemos efektyvumą.

Sumažinus nuotėkį iš vandens paskirstymo tinklo ir „negaunamo vandens“ kiekį galima gerokai padidinti Lisabonos gebėjimą įveikti būsimas sausras didinant miesto vandens naudojimo efektyvumą. Negautas vanduo – tai skirtumas tarp bendro įleidžiamo vandens kiekio ir leidžiamo suvartoti vandens kiekio, už kurį atsiskaitoma, t. y. vandens tiekimo sistemoje prarasto ir (arba) nutekėjusio vandens. Dešimtajame dešimtmetyje metinis negauto vandens lygis Lisabonoje vidutiniškai buvo nuo 25 % iki 30 %, t. y. apie 40 000 000 kubinių metrų. Papildomas vandens paskirstymo sistemos streso veiksnys buvo didėjanti geriamojo vandens paklausa dėl miesto gyventojų skaičiaus augimo. Tinklas tiekia vandenį maždaug 350 000 buitinių ir komercinių vartotojų vidiniame mieste ir apie 2 500 000 žmonių (2016 m. duomenys) Didžiojoje Lisabonos teritorijoje (Lisaboną supančiame regione, kuris apima savivaldybes, esančias šiauriniame Tacho (Tejo) upės plačios žiočių krante).

Todėl vienas iš pagrindinių iššūkių reaguojant į padidėjusią sausrų riziką yra užtikrinti, kad miesto vandens tiekimo tinklo vandens dalis, už kurią negaunama pajamų, būtų kuo mažesnė.

Lisabonos miestas siekė rasti būdą, kaip sumažinti dėl nuotėkio prarasto vandens, dar vadinamo negautu vandeniu, kiekį. Pagrindinis šios problemos šaltinis yra susijęs su vamzdynų gedimais dėl infrastruktūros senėjimo. EPAL turi specializuotus technikus, kurie atlieka visus būtinus remontus. Tačiau sunku nustatyti ir rasti gedimus, nes tinklas yra plačiai paplitęs ir daugiausia požeminis. Nesvarbu, ar technikas turi ieškoti nuotėkio 1 kvadratinių metrų ar 1000 kvadratinių metrų plote, gali būti didžiulis skirtumas. Todėl EPAL nusprendė parengti stebėsenos programą WONE, pagal kurią būtų galima greičiau nustatyti vandens nuotėkius ir tiksliau nustatyti jų vietą. Jo pradinis tikslas buvo pasiekti, kad negauto vandens kiekis būtų sumažintas nuo 25 proc. iki mažesnio nei 15 proc. lygio, kad būtų užtikrintas ilgalaikis tvarus vandens tiekimas didinant kasdienį efektyvumą ir veiksmingumą. Pasiekti rezultatai buvo dar geresni – negauto vandens kiekis 2015 m. sumažėjo iki maždaug 8,5 proc.

Šio projekto tikslai atitinka Nacionalinę efektyvaus vandens naudojimo programą (PNUEA), patvirtintą Nacionaline rezoliucija 113/2005, kurią koordinuoja Nacionalinė civilinės inžinerijos laboratorija. Šia programa siekiama prisidėti prie naujo požiūrio sprendžiant vandens problemas Portugalijoje pagal tvaraus vystymosi sistemą.

Šia iniciatyva padedama siekti dviejų svarbių darnaus vystymosi tikslų: 11-ojo DVT „Tvarūs miestai ir bendruomenės“, kuriuo didinamas miesto ir jo bendruomenių tvarumas, ir 13-ojo DVT „Klimato politikos veiksmai“ mažinant energijos vartojimą (mažas išmetamas šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis).

Siekdama spręsti vandens nuotėkio problemą, EPAL sukūrė vandens nuotėkio aptikimo programą WONE. Programa pagrįsta stebėjimo sistema, kuri gali nustatyti ir nustatyti bet kokį vandens nuotėkį paskirstymo tinkle. Stebėsenos sistema leidžia palyginti numatomus vandens naudojimo duomenis su vandens naudojimu realiuoju laiku. Šį palyginimą atlieka programinė įranga, kuri buvo specialiai sukurta programai. Nustačius neatitikimą tarp dviejų duomenų rinkinių, stebėsenos grupė įspėjama, kad sistemoje gali atsirasti nuotėkis. Nuotėkio vieta nustatoma atsekant vandens skaitiklį, kuris pateikė duomenis, rodančius nukrypimą. Nustačius nuotėkio vietą, specializuoti technikai, vadinami nuotėkio aptikimo mechanikais, siunčiami atlikti nuotėkio aptikimo vietoje ir ištaisyti problemą. Įgyvendinant programą negauto vandens kiekis sumažėjo nuo 23,5 proc. 2005 m. iki maždaug 8,5 proc. 2015 m. (EPAL interneto svetainė), o nuo 2005 m. iš viso sutaupyta apie 135 mln. m3.

WONE stebėsenos sistema grindžiama Lisabonos padalijimu vandens zonose, apibrėžtose atsižvelgiant į gyventojų skaičių, dar vadinamose rajono matavimo teritorijomis (DMA). Kiekvieną zoną sudaro nuo 3000 iki 5000 klientų ir ji veikia kaip strateginė matavimo zona. Kiekvienoje zonoje vandens slėgis nuolat stebimas pasyvia sistema su aktyviais aliarmais. WONE programinė įranga atlieka nuolatinį SRA veiklos vertinimą, derindama kelių duomenų bazių duomenis ir apskaičiuodama veiklos rodiklius, kad būtų galima kontroliuoti negautą vandenį.

Projektas buvo sukurtas kaip vidinis R&D projektas. Iš pradžių ji pradėjo veikti kaip bandomasis projektas pasirinktose „paprastose“ zonose. Remiantis šio bandomojo projekto rezultatais, programa buvo dar labiau patobulinta ir išplėsta, kad apimtų daugiau zonų. Pirmaisiais vystymosi metais į programą buvo įtraukta 20 zonų. Vėlesniais metais programa buvo išplėsta nuo 30 iki 40 zonų kasmet. Iki 2016 m. sistema veikia visose 158 zonose. Šalia vandens skaitiklio šiose zonose klientai gali būti aprūpinti papildomais vandens skaitikliais per programą pagal pageidavimą. Šie „privatūs“ vandens skaitikliai leido EPAL gauti daugiau informacijos apie savo klientų vandens naudojimą, kuria remdamasi bendrovė dabar gali teikti papildomas konsultavimo paslaugas. Šios paslaugos gali apimti nuotėkių aptikimą vietoje arba klientų konsultavimą, siekiant pagerinti vandens tiekimo efektyvumą.

Be WONE programos stebėsenos, EPAL įgyvendino priemonių rinkinį, skirtą sistemai parengti, kad būtų galima susidoroti su vandens kokybės prastėjimu, susijusiu su intensyvesniais sausros laikotarpiais ir teršalų nuotėkiu, aukštesne temperatūra ir vidutinio metinio srauto sumažėjimu, prognozuojamu pagal klimato kaitos scenarijus. Pavyzdžiui, veiksmai apėmė Vale da Pedra vandens valymo įrenginio atnaujinimą, siekiant pritaikyti valymo procesus, kad būtų galima reaguoti į įvairesnius vandens kokybės svyravimus.

WONE programą sukūrė ir toliau valdo Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL), kuri yra seniausia vandens tiekimo įmonė Portugalijoje. EPAL yra pagrindinė šalies vandens paskirstymo tinklo operatorė ir valstybinė bendrovė, kuri nuo 1993 m. visiškai priklauso nacionalinei valstybinei kontroliuojančiajai bendrovei „Áquas de Portugal“ (AdP). EPAL yra atsakinga už vandens paskirstymo veiklos valdymą ir paskirstymo tinklų priežiūrą.

WONE programinę įrangą stebinti komanda atlieka pagrindinį vaidmenį sėkmingai ją taikant. Ši komanda buvo sukurta įdarbinant 4 universiteto absolventus. Kiekvienas nuotėkio aptikimo technikas gavo specializuotus vidaus ir lauko mokymus (įskaitant 2 savaičių mokymus darbo vietoje su užsieniečių įmonėmis). Visos vėlesnės žinios buvo sukurtos darbe. Komandos nuoseklumas padėjo sėkmingai sukurti didelę vidinę vandens efektyvumo stebėjimo žinių bazę per 10 programos vykdymo metų. Šiuo atžvilgiu dėl sustiprintų EPAL vidaus procesų ir kompetencijų įmonė galėjo nustatyti kritinių klimato kaitos rodiklių rinkinį ir periodiškai juos stebėti, atsižvelgdama į sistemos pažeidžiamumą.

Kadangi vartotojų elgsena kartu su WONE programine įranga yra pagrindinis vandens naudojimo mažinimo veiksnys, EPAL teikia konsultavimo paslaugas klientams, norintiems pagerinti savo vandens naudojimo efektyvumą. Pavyzdžiui, ji sukūrė programėles ir priemones, skirtas vartotojų savikontrolei, siekiant padidinti namų ūkių vandens vartojimo efektyvumą (pvz., programėlę „Waterbeep“).

Papildomos konsultacinės paslaugos apėmė stebėsenos sistemos įdiegimą, nuotėkių vietoje nustatymą arba vandens naudojimo efektyvumo konsultavimą. Geresnis vandens vartojimo efektyvumas keičiant vartotojų elgseną turi ribotą poveikį EPAL metinėms pajamoms, kurios labiau priklauso nuo fiksuotų paslaugų sąnaudų, įtrauktų į kiekvieną sąskaitą už vandenį. Kiekvienas parduotas kubinis metras vandens turi padengti jo paruošimo ir paskirstymo išlaidas, o tai reiškia, kad jo pelningumas yra ribotas. Todėl vartotojų suvartojamo vandens kiekio sumažinimas yra svarbus tiek klientui, tiek EPAL.

Galiausiai EPAL propagavo projektą ADAPTACLIMA-EPAL, kurį moksliškai rėmė Lisabonos universiteto CCIAM mokslinių tyrimų grupė (Klimato kaitos poveikio, prisitaikymo ir švelninimo mokslinių tyrimų grupė). Šis tyrimas, kurį visiškai finansavo EPAL, suteikė įmonei prisitaikymo strategiją, kuria siekiama sumažinti jos veiklos pažeidžiamumą dėl klimato kaitos. Projekte daugiausia dėmesio skirta prisitaikymo prie klimato kaitos galimybėms, siekiant padidinti EPAL sistemų atsparumą su klimato kaita susijusiai rizikai. Viena iš pateiktų galimybių buvo skatinti efektyvaus vandens naudojimo veiksmus, kuriais remiami WONE programos tikslai. Pasibaigus projektui, mokslinių tyrimų projekto duomenų ir dokumentų nuosavybė buvo perduota EPAL.

EPAL vykdė atitinkamus piliečių informuotumo didinimo veiksmus efektyvaus vandens naudojimo ir paklausos valdymo klausimais. Pavyzdžiui, ji pradėjo keletą kampanijų, kuriomis skatinamas teisingas ir atsakingas vandens naudojimas.

Pagrindiniai WONE programos suinteresuotieji subjektai yra piliečiai ir privačios įmonės, kurie yra EPAL klientai ir todėl gauna naudos iš galimo sąskaitų už vandenį sumažinimo. Iš tiesų, be vandens paskirstymo tinklo priežiūros, pagrindinis vandens naudojimo mažinimo veiksnys yra vartotojų elgsena. Todėl EPAL teikia keletą paslaugų klientams, norintiems pagerinti savo vandens naudojimo efektyvumą (žr. Sprendimai).

Nors Lisabonos savivaldybė tiesiogiai nedalyvavo įgyvendinant WONE programą, miestas gavo EPAL patarimų, kaip pagerinti vandens naudojimo efektyvumą, ir daug investavo, kad įgyvendintų šiuos patobulinimus. Kadangi WONE programos veikla vyksta miesto teritorijoje, miestas taip pat veikia kaip statybos darbų, kuriuos reikia atlikti vietoje, tarpininkas. Be to, Lisabonos savivaldybė palengvina bet kokį būtiną bendravimą apie WONE programą tarp EPAL, piliečių ir Lisabonos įmonių.

WONE programa pasirodė esanti sėkminga gerinant vandens paskirstymo tinklo atsparumą, taip pat realizuojant pelningą verslą dėl didelių išlaidų taupymo. Todėl WONE programa neturėtų būti laikoma tik investicija į prisitaikymą prie klimato kaitos. Ji taip pat suteikia labai įdomią galimybę kaip verslo investicija (ekonominė papildoma nauda), kuri suteikė EPAL stiprią ekonominę paskatą užtikrinti ilgalaikį savo platinimo tinklo atsparumą.

Įrodyta, kad įmonės valdybos parama yra svarbus sėkmės veiksnys, taip pat kitų pagrindinių įmonės dalių dalyvavimas, būtent tinklo veikla, priežiūra ir santykiai su klientais. Šiomis operacijomis siekiama skatinti mentaliteto pokyčius įmonėje. WONE programos kūrimas nuo pat pradžių sulaukė daug paramos įmonėje.

Didelės sausros, įvykusios 2005 m., metu Lisabonos vartotojai nepatyrė didelių pasekmių dėl vandens šaltinių prieinamumo atsparumo. Dėl didelės 2005 m. sausros padidėjo informuotumas apie sausrų keliamą pavojų. Tai rodo iš karto po 2005 m. renginio Aplinkos ir klimato politikos ministerijoje įsteigta Sausrų komisija, kurioje pabrėžta nacionalinių subjektų ir Portugalijos bei Ispanijos bendradarbiavimo svarba.

WONE programa orientuota tik į nuotėkio aptikimą. Todėl duomenų analizės rezultatai turi būti gerai suderinti su technikų praktika, kuriems reikia rasti pritaikytus sprendimus faktiniam nuotėkiui pašalinti. Šis vertimas iš duomenų į veiksmą vis dar reikalauja žmogaus veiksmo, o tai reiškia, kad jo sėkmė labai priklauso nuo jį valdančios komandos žinių. WONE programoje buvo sukurta maloni darbo aplinka, o tai iki šiol lėmė stabilią operatyvinę komandą.

Vandens paskirstymo tinklas turi būti nuolat stebimas ir tobulinamas. Vandens paskirstymo sistemos naudojimas reiškia, kad jos vamzdžiai bus saugomi ir galiausiai juos reikės pakeisti. Vidutinė tinklo eksploatavimo trukmė yra nuo 50 iki 60 metų. WONE sistemos privalumas yra tas, kad problemas galima nustatyti veiksmingiau, o tai reiškia, kad tinklas iš tikrųjų gali būti keičiamas etapais. Todėl vandens vamzdžių atnaujinimas ir remontas yra nuolatinis procesas. WONE programa leidžia jį valdyti, sutelkiant dėmesį į nuolatinį mažesnių tinklo dalių tvirtinimą, o ne pakeičiant jį visą iš karto.

Pirmieji sėkmės įrodymai buvo surinkti pirmojoje bandomojoje srityje, kurioje sistema buvo išbandyta. Teigiami rezultatai leido išplėsti stebėsenos programą, kad ji apimtų visą Lisabonos miestą.

Be WONE sistemos, panašūs produktai buvo parduodami kitoms vandens valdymo įstaigoms Portugalijoje ir užsienyje, o tai rodo, kad šis produktas lengvai pritaikomas panašiems atvejams. To pavyzdžiai: AQUAmatrix®, vandens sektoriaus klientų valdymo sistema ir waterbeep®, vandens suvartojimo kontrolės paslauga buitiniams ir verslo klientams, padedanti jiems tapti efektyvesniems.

Miestams gali būti sunku imtis iniciatyvos įgyvendinant vandens vartojimo efektyvumo programą, nes miestų vaidmuo apsiriboja tik tuo, kad jie yra vandens įmonės tarpininkai ir klientai. Vandens efektyvumo programos vykdymas visų pirma yra investicinis sprendimas, kurį turi priimti pati vandens įmonė. Kiti miestai galėtų skatinti tokio pobūdžio plėtrą taikydami „pavyzdinį“ metodą ir gerindami savo vandens naudojimo efektyvumą. Jie taip pat gali padėti palaikyti vandens įmonės ir piliečių ryšius, didindami piliečių informuotumą apie projektą ir suteikdami praktinių kontaktų galimybių.

Pradinė programos plėtra buvo finansuojama iš EPAL vidaus finansinių išteklių. Investicijų į nuotėkio remontą grąža bendrovei buvo labai pelninga, todėl ją būtų galima laikyti investicija į mokslinius tyrimus ir plėtrą. Bendros investicijos į programinės įrangos kūrimą sudarė apie 1 000 000 eurų, taip pat panašią sumą, kuri buvo investuota į tinklo stebėjimo sistemas mieste. Programos veiklos išlaidos sudaro apie 500 000 eurų per metus.

Pagal programą negauto vandens kiekis sumažėjo nuo 23,5 % 2005 m. iki maždaug 8,5 % 2015 m. Dėl to per pastaruosius 10 metų sukaupta apie 68 mln. EUR santaupų. Todėl vandens vartojimo efektyvumo programa yra labai naudinga sąnaudų ir naudos santykio požiūriu. Tada EPAL nusprendė reinvestuoti sutaupytas lėšas į tolesnį įmonės poveikio aplinkai mažinimą.

Nuotėkis gali paveikti tiek „viešuosius“, tiek „privačius“ vartotojams priklausančius vamzdynus. Pirmuoju atveju tai reiškia, kad vandens nuostoliai yra atskaitingi EPAL. Todėl bendrovė tiesiogiai taupo išlaidas, fiksuodama nuotėkį. Privačių vamzdynų atveju išlaidos, sutaupytos nustačius nuotėkį, yra naudingos tik klientui, o EPAL pelnas nepadidėja. Tačiau vartotojų sąskaitų už vandenį sumažinimas dėl nedidelio vartojimo yra ribotas, nes fiksuotas paslaugų mokestis lieka nepakitęs.

WONE programos išlaidos neapima vandens paskirstymo tinklo atnaujinimo išlaidų, kurios laikomos „nuolatinės priežiūros“ išlaidomis. Šioms išlaidoms finansuoti AdP ir EPAL nuo 1993 m. gavo finansinę paramą iš Europos investicijų banko (EIB) palankiomis palūkanų normomis. Jų parama buvo panaudota vandens tiekimo plėtrai ir atnaujinimui, atliekų tvarkymo priemonėms, sanitarijos tinklams ir efektyvumo didinimui finansuoti. EIB parėmė beveik 2 500 000 000 EUR paskolų Portugalijos vandens tinklams. Nuo tada, kai EIB pradėjo finansuoti savo projektus, jis užmezgė ilgalaikius patikimus santykius su EPAL. Šis ryšys palaikomas EPAL EIB teikiant metines pažangos ataskaitas dėl naujų koncepcijų ir metodikų, taip pat atnaujinant susijusias tarptautines ir nacionalines programas.

Papildoma nauda aplinkai gaunama dėl mažesnio išmetamųjų teršalų kiekio, susijusio su mažesniu energijos suvartojimu ir vandens išteklių išsaugojimu. Iš tiesų projektas rodo svarbią sinergiją su klimato kaitos švelninimu. Tiek vandens siurblių veikimui, tiek vandens valymui reikalinga elektra, todėl naudojami ištekliai, kurie gamybos etapuose išskiria šiltnamio efektą sukeliančias dujas. Vandens siurbliai užtikrina nuolatinį švaraus vandens srautą per sistemą. Kai dėl sumažėjusio nuotėkio reikia mažesnio švaraus vandens kiekio, reikia mažiau vandens cirkuliuoti, todėl sumažėja bendras energijos kiekis, kurio reikia, kad vandens paskirstymo sistema veiktų.

Projektas WONE atitinka Nacionalinę efektyvaus vandens naudojimo programą (PNUEA, 2012 m.), kurią koordinuoja Nacionalinė civilinės inžinerijos laboratorija. Šia programa siekiama prisidėti prie naujo požiūrio sprendžiant vandens problemas Portugalijoje pagal tvaraus vystymosi sistemą. Pagal šią programą buvo nustatyta, kad su vandens paskirstymo sistemomis susijusios vandens nuotekos 2009 m. vis dar buvo labai didelės. Šiuo metu EPAL jau buvo įgijusi didelę patirtį mažinant negauto vandens kiekį, todėl per WONE programą tarnavo kaip vandens efektyvumo pastangų lyderė. Paskutinėje versijoje (2012 m.) PNUEA sustiprino tikslą iki 2020 m. 20–25 proc. sumažinti negauto vandens kiekį. Šis sumažinimas jau įgyvendintas Lisabonoje, o negauto vandens lygis nuolat nesiekia 10 proc.

Suderinus Nacionalinį vandens įstatymą (Dekretas Nr. 58/2005, atnaujintas Įstatyminiu dekretu Nr. 130/2012) su Vandens pagrindų direktyva, EPAL suteikta teisė rinkti vandens išteklių mokestį. Šis mokestis skirtas padengti išlaidas, susijusias su vandens išteklių planavimu, apsauga ir valdymu.

WONE programa prasidėjo 2005 m. ir vis dar vykdoma.

Poreikis aptikti nuotėkius vandens tinkle yra nuolatinis tol, kol tinklas yra naudojamas. Todėl programa neturi pabaigos, o veikiau ciklų, kurie atspindi vamzdžių eksploatavimo trukmę ir leidžia prisitaikyti prie tinklo dinamikos.

Generic email: geral.epal@adp.pt

Nuno Medeiros

Director of Asset Management, EPAL

nuno.goulartt.medeiros@adp.pt

Maria João Capela 

Head of Planning and Investment Department, EPAL

maria.joao.capela@adp.pt

Rui Mira

Climate Change Specialist, EPAL

rui.mira@adp.pt

Tinklo sektorizavimas ir stiprintuvas; Nepelno vandens kontrolės stebėsena